共查询到20条相似文献，搜索用时 156 毫秒
1.
为分析陡坡段桥梁基桩内力及变形特性,提出一种有限杆单元计算方法。首先,基于综合刚度原理并引入双参数地基模型,建立适用于陡坡基桩内力计算分析的修正有限杆单元刚度方程;在此基础上结合杆系结构受力特征,提出考虑P-Δ效应的杆单元修正矩阵;最后,根据有限杆单元计算原理,基于MATLAB平台编制计算程序,并对某工程实例进行分析。计算结果显示:改进有限杆单元方法可行且具有较高的精度;陡坡段桥梁基桩P-Δ效应显著,应在设计计算中予以考虑;在浅层地基土抗力计算中双参数地基模型较m法精度更高。 相似文献
2.
基于复刚度传递多圈层平面应变模型,研究考虑桩周土挤土效应时成层地基中楔形桩的纵向振动问题。首先根据桩周土体的纵向成层情况并考虑楔形桩的变截面特性,将桩土系统沿纵向划分为有限个微元段,对每个微元段的桩周土体建立复刚度传递多圈层平面应变模型,并通过剪切复刚度递推方法求得桩周土作用在桩身的剪切复刚度;然后将求得的剪切复刚度代入桩身纵向振动控制方程,运用Laplace变换技术和阻抗函数递推方法,推导得到考虑桩周土挤土效应时成层地基中楔形桩纵向振动时桩顶复阻抗的解析解;最后,采用参数研究方法在低频范围内分析挤土效应对桩顶复阻抗的影响及其规律。 相似文献
3.
4.
针对苏州轻轨一号线盾构隧道的施工情况,采用三维有限元数值模型,研究了盾构施工对不同刚度桩体的影响。计算结果表明：当盾构施工时,不同刚度桩体均偏向隧道移动,在隧道轴线处的横向位移均为最大。桩身横向位移最大值、竖向位移随桩体刚度增大而变小,桩身轴力、弯矩则随桩体刚度增大而逐渐增大,桩身最大负弯矩均出现在隧道轴线位置处。在盾构正下方穿越单桩过程中,桩身沿隧道轴向位移近似为一条直线。当桩体弹性模量为0.5 GPa时,柱顶和桩底处竖向位移相差较大;当桩体弹性模量大于0.5 GPa时,桩身竖向位移急剧增大。桩身轴力沿桩身两端大、中间小。桩身弯矩随桩体弹性模量增大而明显增大。 相似文献
5.
《地震工程与工程振动》2015,(6)
为进一步研究土-结构相互作用(SSI)体系的抗震性能,以1∶4比例尺桥梁墩柱模型为试验对象,考虑土-结构相互作用,通过拟静力试验观察了试验现象,得到了模型滞回曲线、耗能能力等数据。通过有限元软件ABAQUS建立了与试验情况相同的有限元模型,并分析计算。建模分析结果与试验结果一致,在此基础上,以本模型为对象进行了地震反应时程分析,得到了不同地基条件下的位移时程曲线及桩身应力、桩身位移响应曲线,并用m法对比计算桩的位移响应曲线。分析结果表明:不同地基条件下群桩-土-刚度较大墩柱结构体系破坏形式不同;在地震作用下,短桩基础在桩的中段处应力达到最大值,有必要在此处予以加强;在地震作用较大时,m法计算的桩顶位移偏小,且m法无法计入群桩效应,可能导致群桩基础内力的计算偏于不安全,建议予以重视。 相似文献
6.
为研究地震荷载作用下桩基-土-核电结构的抗震性能及土结动力反应规律，对拟开展的地震模拟振动试验模型进行数值计算分析。核电工程结构上部质量大和刚度大，试验模型不同于一般的工程结构，为检验振动台试验模型设计、传感器布设方案，对试验模型进行了数值模拟。数值模拟以单端承桩为研究对象，计算了上部结构质量和刚度变化时，在脉冲荷载及基于RG1.60谱人工合成地震动作用下桩身的地震反应规律。数值模拟表明:在水平地震动作用下，桩身剪力和弯矩包络线呈"X"状分布，桩底和顶处剪力弯矩较大；上部结构质量越大，桩身的剪力与弯矩越大；上部结构的刚度越大，桩身的剪力与弯矩越小；随着上部结构质量的增大和刚度的减小，反弯点逐渐向桩顶移动。桩顶发生最大位移时所对应的桩身挠度随着上部结构质量的增加而增大并且随着上部结构刚度的增大而减小。土层分界面处，桩身内力发生突变。此外，在脉冲荷载输入下，桩身反弯点位置与输入荷载的周期有关。计算结果为振动台试验模型设计提供了理论依据。 相似文献
7.
《地震工程与工程振动》2016,(3)
地震作用下可液化场地桩土相互作用研究是解决可液化场地桩基抗震问题的有效途径。本文基于p-y曲线方法,通过Cu因子法建立地震过程中可液化地层的典型p-y曲线模型。结合有限差分原理,建立了水平受荷单桩在地震作用下的水平附加响应计算方法,通过实例验证了该计算方法的合理性。最后控制变量,利用该方法进行了一系列的参数分析。研究结果表明:可液化地层厚度、桩基受荷水平和液化程度对于地震液化引起的受荷桩基水平附加响应的影响都较为显著;桩身附加挠度和附加弯矩均随着受荷载水平或液化程度的增大而呈非线性形式增大,且受荷水平或液化程度越高,增长速率越大。 相似文献
8.
9.
工程上广泛采用基于Winkler模型的层状地基反力系数法对桩土水平动力响应进行分析，该方法忽略了地基土剪切作用的影响，与工程实际有一定偏差。另外，对桩土的非线性相互作用和如扩底桩、楔形桩等变截面桩问题常用的传递矩阵法或中心差分法，计算过程较为繁琐。基于Pasternak地基模型和Adomian分解方法，提出一种考虑地基土剪切作用的桩土水平动力相互作用近似计算方法，该方法计算简便且结果精度较高，对变截面桩问题有很好的适用性；并基于该方法，对扩底桩水平动力响应问题和影响因素进行分析。结果指出，扩底半径和上部桩周土弹性模量对扩底桩水平动力响应影响较大，随着扩底半径的增加和桩周土弹性模量的增大，扩底桩水平振动位移幅值逐渐减小。另外，在较低频率的荷载激励下，应考虑土层对桩的剪切作用。 相似文献
10.
液化场地桩-土-桥梁结构地震相互作用振动台试验数值模拟方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
直接针对大型振动台模型试验,建立液化场地桩-土-桥梁结构地震相互作用数值模拟的二维分析模型和计算方法。根据桩基平面应变假定,将空间桩体转换成平面板桩,并考虑桩的尺寸效应;基于桩截面节点位移协调条件和平衡力系等效原理,建立四结点梁单元刚度矩阵且对Timoshenko梁杆单元刚度矩阵进行增广修正,以考虑桩的横向尺寸影响桩周土位移场分布的尺寸效应。根据有效应力原理进行土动反应分析,采用满足M asing准则的修正双曲线模型描述土动力变形的本构关系,同时考虑因孔压上升造成土体软化而对土动力性能的影响,由迭代法处理土的动力非线性。采用并联弹簧-阻尼器模拟计算域人工边界,以考虑边界波的反射作用对体系动力反应的干扰和土粘滞阻尼的影响。采用W ilson-θ逐步积分法计算体系的地震反应。通过与试验结果的对比分析,评估数值模拟的建模途径和计算方法的可靠性。 相似文献
11.
在实际工程分析中用有限元法模拟无限域需要考虑很大一部分桩周土体来保证计算的精度,从而导致计算量的增大,同时对计算机的要求也很高。特别是对于大规模的群桩问题,有限元的计算工作量使一般的计算机无法满足其要求,这就限制了其在实际工程中的应用。本文基于叠加原理用有限元法计算桩-桩位移相互作用系数,不仅能减少群桩的计算量,又能提高计算精度。 相似文献
12.
This paper presents a parametric study that looks into the influence of pile rake angle on the kinematic internal forces of deep foundations with inclined piles. Envelopes of maximum kinematic bending moments, shear forces and axial loads are presented along single inclined piles and 2 × 2 symmetrical square pile groups with inclined elements subjected to an earthquake generated by vertically incident shear waves. Inclination angles from 0° to 30° are considered, and three different pile–soil stiffness ratios are studied. These results are obtained through a frequency–domain analysis using a boundary element–finite element code in which the soil is modelled by the boundary element method as a homogeneous, viscoelastic, unbounded region, and the piles are modelled by finite elements as Euler–Bernoulli beams. The rotational kinematic response of the pile foundations is shown to be a key factor on the evolution of the kinematic internal forces along the foundations. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
13.
Seismic behavior of inclined piles has been considered detrimental for years. However, recent researches show that battered piles can have a beneficial effect. In this framework, a series of centrifuge tests on an inclined pile group is performed. The analysis is based on the comparative response of two 2×1 simplified pile groups: one with vertical piles and the other with one vertical and one inclined pile. The response of these pile groups to repeated earthquakes or sinusoidal inputs is analyzed through the response frequencies, the envelop curves of bending moment profiles, the axial loads measured in both piles and the kinematic response of the cap. Results highlight that the effect of inclined pile is highly influenced by the frequency content of the input. In addition, the inclined pile induces non-negligible residual bending moments, higher horizontal stiffness at the pile cap and larger rotation. 相似文献
14.
基于u-p有限元公式模拟饱和砂土中水和土颗粒完全耦合效应,建立液化侧向流场地群桩动力反应分析的三维数值模型。模型中,砂土采用多屈服面弹塑性本构模型模拟、黏土采用多屈服面运动塑性模型模拟,群桩在计算过程中保持线弹性状态;采用20节点的六面体单元和考虑孔压效应的20-8节点分别划分黏土层和饱和砂层;选用剪切梁边界处理计算域的人工边界,模拟地震过程中土层的剪切效应;应用瑞利阻尼考虑体系的阻尼效应。随后对比分析2×2群桩中各单桩的地震反应规律,结果表明,各单桩的弯矩、位移时程规律基本一致,峰值弯矩及峰值位移出现时刻滞后于输入加速度峰值时刻,上坡向桩的弯矩和位移峰值大于下坡向的桩的反应值。接着通过改变桩间距研究群桩效应,随着桩间距增加,群桩中各单桩的弯矩最大值均出现在土层分界处,且各单桩的弯矩、桩顶位移逐渐增大。最后给出液化侧向流场地群桩效应的基本原因,得出该类场地群桩抗震设计的基本认识。 相似文献
15.
为研究液化场地变截面桩的动力响应,依托翔安大桥实体工程,采用有限元软件,建立变截面桩－土和等截面桩－土相互作用模型,模拟液化场地变截面桩及等截面桩在地震作用下的振动反应,分析在地震作用下变截面位置不同的变截面桩及等截面桩的动力响应特征。结果表明:地震作用下,液化土层不同深度处的孔压比变化规律基本相同,均从0逐渐增大最后趋于稳定;变截面桩的桩身加速度和桩身位移均大于等截面桩,且桩顶加速度峰值出现的时刻均滞后于桩底;在饱和砂土层处,桩身位移变化趋势均较陡;变截面桩的桩身弯矩峰值和桩身剪力峰值均大于等截面桩,且其峰值出现的位置较等截面桩深;地震作用下,变截面桩及等截面桩的弯矩与剪力均在安全范围之内;液化场地变截面梁桥桩基础抗震设计时,应着重分析液化土层与非液化土层分界面以下的抗弯能力设计及液化土层中抗剪能力设计。 相似文献
16.
Under the action of Rayleigh waves, pile head is easy to rotate with a concrete pile cap, and pure fixed-head condition is rarely achieved, which is a common phenomenon for it usually occurs on the precast piles with insufficient anchorage. In addition, the propagation characteristics of Rayleigh wave have been changed significantly due to the existence of capillary pressure and the coupling between phases in unsaturated soil, which significantly affects the pile-soil interaction. In order to study the above problems, a coupled vibration model of unsaturated soil–pile system subjected to Rayleigh waves is established on the basis that the pile cap is equivalent to a rigid mass block. Meanwhile, the soil constitution is simplified to linear-elastic and small deformations are assumed to occur during the vibration phase of soil–pile system. Then, the horizontal dynamic response of a homogeneous free-field unsaturated soil caused by propagating Rayleigh waves is obtained by using operator decomposition theory and variable separation method. The dynamic equilibrium equation of a pile is established by using the dynamic Winkler model and the Timoshenko beam theory, and the analytical solutions of the horizontal displacement, rotation angle, bending moment and shear force of pile body are derived according to the boundary conditions of flexible constraint of pile top. Based on the present solutions, the rationality of the proposed model is verified by comparing with the previous research results. Through parametric study, the influence of rotational stiffness and yield bending moment of pile top on the horizontal dynamic characteristics of Rayleigh waves induced pile is investigated in detailed. The analysis results can be utilized for the seismic design of pile foundation under Rayleigh waves. 相似文献
17.
The influence of inclined piles on the dynamic response of deep foundations and superstructures is still not well understood and needs further research. For this reason, impedance functions of deep foundations with inclined piles, obtained numerically from a boundary element–finite element coupling model, are provided in this paper. More precisely, vertical, horizontal, rocking and horizontal–rocking crossed dynamic stiffness and damping functions of single inclined piles and 2 × 2 and 3 × 3 pile groups with battered elements are presented in a set of plots. The soil is assumed to be a homogeneous viscoelastic isotropic half‐space and the piles are modeled as elastic compressible Euler–Bernoulli beams. The results for different pile group configurations, pile–soil stiffness ratios and rake angles are presented. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
18.
斜交桥梁由于其不规则的结构形式使其受力规律与规则桥梁相比具有特殊性和复杂性,在地震作用下梁体的平动与转动存在弯扭耦合效应,导致结构动力响应分析复杂。针对斜交桥梁的结构特点,建立包含桩土相互作用的三维有限元模型,在考虑水平双向地震作用下,采用反应谱法及时程分析法对京包高速公路某互通式斜交桥梁进行地震反应分析。结果表明:互通式简支斜交桥梁的地震响应受地震动输入方向的影响较大,在考虑碰撞效应后,碰撞涉及结构部位的地震位移显著增加,地震内力也出现较大差异,即说明在斜交桥梁抗震设计时有必要适当考虑地震动输入方向和梁端与墩台及相邻梁端的碰撞效应。 相似文献
19.
Although batter pile foundations are widely used in civil engineering structures, their behavior under seismic loadings is not yet thoroughly understood. This paper provides insights about the differences in the behavior of batter and vertical piles under seismic soil-pile-superstructure interaction. An experimental dynamic centrifuge program is presented, where the influences of the base shaking signal and the height of the gravity center of the superstructure are investigated. Various seismic responses are analyzed (displacement and rotation of the pile cap, total shear force at the pile cap level, overturning moment, residual bending moment, total bending moment and axial forces in piles). It is found that in certain cases batter piles play a beneficial role on the seismic behavior of the pile foundation system. The performance of batter piles depends not only on the characteristics of the earthquakes (frequency content and amplitude) but also on the type of superstructures they support. This novel experimental work provides a new experimental database to better understand the behavior of batter pile foundations in seismic regions. 相似文献
20.
为了研究强震区桥梁跨活动断层时，桩基在地震中的动力响应，以海文大桥为工程背景，利用Midas GTS有限元软件建立其强震区桩-海床岩土体-断层耦合作用的数值模型，研究不同强度(0.20g～0.60g)的50年超越概率为10%的地震波(后文简称5010地震波)作用下，桥梁桩基加速度、位移、弯矩及剪力的动力时程响应特性。结果表明：上部大厚度松散土体对桩身加速度有放大及滤波作用，而基岩对桩身加速度几乎不产生作用；断层上、下盘桩基础的桩顶水平位移随输入地震动强度的增大而增大，但达到振幅的时刻一致；上、下盘桩基础桩顶竖向位移时程响应都在50 s以后产生永久沉降；桩身最大弯矩截面处时程响应均在40 s以后产生永久弯矩；应重点考虑上部覆盖层软硬土体界面和基岩界面的抗弯承载力设计，及桩顶和基岩面附近的抗剪承载力设计；上盘桩基础按桩身加速度、弯矩、桩顶水平位移等动参数控制设计，下盘桩基础按动剪应力控制设计。 相似文献